Zero-Loss Mechanical Alloying of Al-WC Composite Powders: Closed-Loop Recycling Route for Thermal and Cold Spray Feedstock
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Al-WC复合粉末机械合金化实现零损耗:闭路回收路线适配热喷涂与冷喷涂喂料
2026年10月4日,生物通转载Journal of Materials Research and Technology(JMRT)刊发的研究:以商用AA1100铝粉为基体、WC粉为硬质增强相(15 vol.%),通过机械合金化制备Al-WC复合粉末,借助闭路回收与原料优化实现100%粉末回收率(零损耗)。机理方面,研究阐明冷焊与断裂在球磨过程中的竞争演化:30分钟以冷焊/团聚为主,60分钟后加工硬化驱动断裂占优,90分钟冷焊重新加剧;表面活性剂(硬脂酸0.125-1.5 wt.%)浓度、球磨间歇时间与磨球尺寸显著影响复合颗粒形貌与回收率,铝粉延展性导致的粘附损失是主要损耗来源。新路线得到双用途粉末组分——高温热喷涂(等离子喷涂,30-90 μm)与低温冷喷涂(15-45 μm)喂料,WC在铝基体中均匀分散、形貌近球形,气动行为稳定、热响应均匀;研究提出可扩展的粉末工程路线,潜在应用可延伸至增材制造、粉末冶金、航空航天、汽车、油气与国防领域。对粉末采购商的价值:① 机械合金化复合粉末的零损耗路线可降低耐磨涂层粉末(铝基WC)的制造成本与批次损耗;② 热喷涂/冷喷涂复合粉末的双粒径喂料方案为喷涂服务商提供直接选型参考;③ 若该粉末工程路线推广至增材制造喂料,铝基复合粉末的供应链成本有望进一步下降。